Bez Marsu by byla Země jiná: Rudá planeta je možná tichým architektem klimatických změn
Nové simulace ukazují, že gravitační působení Marsu formuje oběžnou dráhu Země, ovlivňuje její klimatické rytmy a pomáhá určovat střídání dob ledových.
Mars má ve srovnání se Zemí zhruba poloviční velikost a jen desetinovou hmotnost. Přesto má podle nového výzkumu překvapivě významný vliv na oběžnou dráhu Země. Podle vědců se zdá, že gravitační působení Marsu ovlivňuje pozemské klima a souvisí i s cykly dob ledových.
Planetární astrofyzik Stephen Kane z Kalifornské univerzity v Riverside a jeho kolegové simulovali chování Sluneční soustavy a zkoumali tzv. Milankovičovy cykly – dlouhodobé cyklické změny v globálním rozložení slunečního záření dopadajícího na Zemi, které přesahují změny v rámci jednoho roku, a které těsně souvisejí s ledovými dobami.
Gravitační přitažlivost rudé planety
Základní Milankovičovy cykly jsou změny precese zemské osy s periodou asi 19 až 24 tisíc let a složité změny excentricity (výstřednosti) oběžné dráhy Země, s jednoduchým cyklem asi 100 tisíc let, přičemž maximum excentricity nastává zhruba jednou za 405 000 let (podle některých zdrojů 430 000 let). Vedle nich existuje také cyklus excentricity s periodou kolem 2,4 milionu let a možná i další a delší cykly s periodou 9 až 10 milionů let a 35 až 36 milionů let.
Že se na těchto cyklech může vedle Jupitru a Venuše podílet i Mars, vědci spekulují již nějakou dobu. Vliv rudé planety na evoluci Země v rámci širšího gravitačního kontextu zkoumala například studie z roku 2017. Zdá se ale, že vliv Marsu byl poněkud podceňován. Aby vědci mohli gravitační vlivy Marsu na Milankovičovy cykly kvantifikovat, simulovali jeho chování v rámci Sluneční soustavy.
Během 430 000 let dlouhého cyklu, poháněného hlavně gravitačními vlivy Venuše a Jupitera, se dráha Země kolem Slunce mění z téměř kruhové na výrazně protáhlou a naopak. To mimo jiné ovlivňuje množství dopadající sluneční energie a postup či ústup ledových příkrovů. Kaneovy simulace ukázaly, že tento cyklus zůstává zachován i bez Marsu.
Další dva významné cykly – jeden trvající 100 000 let a druhý 2,3 milionu let – se však zcela vytratily, pokud se simulací zmizel Mars. „Když Mars vynecháte, tyto cykly zmizí,“ potvrzuje Kane. „Při navýšení hmotnosti Marsu, se naopak tyto cykly zkracují, protože jeho efekt sílí.“
Stabilizovaná rotace
Mars ovlivňuje nejen excentricitu Země, a tím i dobu, kdy se Země dostává nejblíže Slunci, ale i sklon zemské rotační osy. To má přímý dopad na množství slunečního záření dopadajícího na různé části planety, což následně ovlivňuje glaciální cykly a dlouhodobé klimatické vzorce.
Současný sklon osy je zhruba 23,5 stupně a mírně se mění. Zvýšení hmotnosti Marsu v simulacích tempo těchto změn zpomalilo, což naznačuje, že Mars působí v tomto směru stabilizačně.
Studie publikovaná v Publications of the Astronomical Society of the Pacific ukazuje nejen kvantitativní vliv Marsu, ale naznačuje i širší důsledky: i malé vnější planety v jiných planetárních systémech mohou nenápadně ovlivňovat stabilitu podmínek na planetách vhodných pro život.
Výsledky zároveň otevírají otázky, jak by se Země a život na ní vyvíjely bez Marsu. Glaciální období formovala krajinu, ovlivnila expanzi travnatých plání a ústup lesů, a tím přispěla k evolučním krokům, jako je vzpřímená chůze, používání nástrojů nebo sociální spolupráce.
